Acerca de este experimento
La misma carga produce presiones diferentes cuando se distribuye sobre áreas distintas. Amplía la superficie de contacto y observa cómo los indicadores de presión se concentran menos. Usa la curva inversa para explicar las raquetas de nieve, los cimientos anchos y las herramientas afiladas, distinguiendo la fuerza de la presión.
Objetivos de aprendizaje
- Investiga cómo afecta el área de contacto a la presión de contacto mientras mantienes constantes las demás variables.
- Usa el gráfico y las lecturas numéricas para comprobar una predicción.
- Explica los supuestos físicos y dónde deja de ser aplicable este modelo.
Cómo usarlo
- 1Establece la fuerza en 200 N y el área en 100 cm². Comprueba que la presión es de 20 kPa.
- 2Duplica el área de contacto sin cambiar la fuerza. Predice la nueva presión.
- 3Guarda la curva, duplica la fuerza y compara la presión con la misma área.
- 4Establece la fuerza en cero. ¿Por qué toda la curva está sobre el eje horizontal?
El modelo
Supuestos
- La fuerza normal se distribuye uniformemente sobre el área de contacto plana indicada.
- El diagrama muestra una sección transversal de una superficie de contacto cuyo ancho es proporcional a la raíz cuadrada del área. No se calculan la deformación ni el fallo del material.
Pruébalo en clase
- Q1¿Qué presión ejerce una fuerza de 600 N sobre 300 cm²?
- Q2¿Por qué la presión no cambia cuando se duplican tanto la fuerza como el área?
Preguntas frecuentes
¿Es esta la presión en todos los puntos?
Es la presión de contacto media. La presión de contacto real puede variar cerca de los bordes o en superficies rugosas.
¿Por qué aumenta la curva tan bruscamente con áreas pequeñas?
La presión es inversamente proporcional al área. El modelo nunca permite un área igual a cero, ya que la expresión no estaría definida.